128MB反射內(nèi)存

    反射內(nèi)存卡的通訊區(qū)別于其它常規(guī)的通訊方式，是一種無(wú)需軟件參與而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的通訊方式。以PCI5565為例，PCI5565在系統(tǒng)中映射一個(gè)128M的內(nèi)存空間，應(yīng)用程序?qū)⒉杉�的�?shù)據(jù)寫(xiě)入板載的的內(nèi)存中，而將這個(gè)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)共享到其它節(jié)點(diǎn)是由硬件來(lái)完成，硬件完成將數(shù)據(jù)以幀的方式傳遞到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由于采用2.125G的光纖通訊這個(gè)速度是非常快的，縮短了數(shù)據(jù)同步的時(shí)間，在一些系統(tǒng)中可以認(rèn)為兩個(gè)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是完全一樣的。在實(shí)時(shí)性更高的系統(tǒng)中而且這個(gè)時(shí)間是可以預(yù)測(cè)的，因此在一些ms級(jí)或更低仿-真周期的仿-真系統(tǒng)中反射內(nèi)存網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。         反射內(nèi)存網(wǎng)區(qū)別于通用的通訊方式，但價(jià)格和成本一直比較高，不能像傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)那樣可以將成本做到很低，這限制了反射內(nèi)存的應(yīng)用，在一些成本敏感的系統(tǒng)中，只能是與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)互為補(bǔ)充。但反射內(nèi)存的易用性降低了軟件開(kāi)發(fā)的成本和周期，節(jié)省了CPU開(kāi)銷(xiāo)，易于理解和使用，減小了系統(tǒng)的復(fù)雜度，縮短了系統(tǒng)研發(fā)周期減小了風(fēng)險(xiǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)使反射內(nèi)存卡得到更多的應(yīng)用。         目前反射內(nèi)存網(wǎng)最為廣泛的應(yīng)用是在實(shí)時(shí)仿-真系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊劃分得十分清楚。負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)模型解算的計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)圖像顯示的計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸出的計(jì)算機(jī)。負(fù)責(zé)系統(tǒng)綜合控制的計(jì)算機(jī)等等，可以擴(kuò)充和減少節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行分布外理。軟件開(kāi)發(fā)也可以在不同的OS中進(jìn)行。這使得多個(gè)員工合作快速開(kāi)發(fā)出一個(gè)健壯的系統(tǒng)成為可能。 當(dāng)然反射內(nèi)存卡有更多的應(yīng)用領(lǐng)域，這種可由設(shè)計(jì)人員自由發(fā)揮的，靈活設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 反射內(nèi)存網(wǎng)中的每個(gè)反射內(nèi)存節(jié)點(diǎn)（任何5565反射內(nèi)存卡）以菊花鏈的形式用光纖線互聯(lián)。第一塊卡的發(fā)送必須連接到第二塊卡的接收端，第二塊卡的發(fā)送端連接到第三塊卡的接收端，以此類(lèi)推，直到再連接到第一塊卡的接收端完成一個(gè)完整的環(huán)形連接。也可以將所有節(jié)點(diǎn)連接到一個(gè)或多個(gè)ACC-5595反射內(nèi)存HUB，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收和發(fā)送都必須連接，如果沒(méi)有檢測(cè)到光信號(hào)或失去同步反射內(nèi)存卡RFM-5565將不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)包（例如光纖線已損壞）。反射內(nèi)存網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)必須唯一，節(jié)點(diǎn)號(hào)通過(guò)板上的撥碼開(kāi)關(guān)S2進(jìn)行設(shè)置，任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不能有設(shè)置成同一個(gè)節(jié)點(diǎn)號(hào)，每個(gè)板卡的節(jié)點(diǎn)號(hào)可以在通過(guò)NODEID進(jìn)行讀取顯示，節(jié)點(diǎn)號(hào)的順序并不重要。 主系統(tǒng)對(duì)反射內(nèi)存卡的板載SDRAM的寫(xiě)操作后，反射內(nèi)內(nèi)卡的硬件檢測(cè)電路將自動(dòng)發(fā)起一個(gè)整個(gè)反射內(nèi)存網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸動(dòng)作。這個(gè)寫(xiě)操作可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的PIO寫(xiě)或是一個(gè)DMA周期。 當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)SDRAM的寫(xiě)操作時(shí)，RFM-5565反射內(nèi)存卡自動(dòng)將數(shù)據(jù)和其它相關(guān)的信息寫(xiě)入到發(fā)送緩沖器中（其它相關(guān)信息包括節(jié)點(diǎn)號(hào)，數(shù)據(jù)地址等信息），在發(fā)送緩沖器中，發(fā)送電路檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)變成一個(gè)4到64字節(jié)長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)包。通過(guò)光纖接口發(fā)送到下一個(gè)板卡的接收端口。 接收電路檢查數(shù)據(jù)包是否有錯(cuò)誤，當(dāng)無(wú)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)數(shù)據(jù)被接收。接收電路解開(kāi)數(shù)據(jù)包并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到板載的接收緩沖器。在接收緩沖器中，另一個(gè)電路將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到本地的SDRAM的和源節(jié)點(diǎn)相同的地址中。同時(shí)，該電路將數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送到發(fā)送FIFO中，重復(fù)這個(gè)處理過(guò)程直到這個(gè)數(shù)據(jù)返回到源節(jié)點(diǎn)的接收端，在源節(jié)點(diǎn)中，接收電路檢測(cè)到數(shù)據(jù)包的NODEID和源節(jié)點(diǎn)的NODEID相同，因此將數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)中移除，這樣所有的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)都被更新了。 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存網(wǎng)主要是由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡通過(guò)光纖連接而成的，網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)插入一塊。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡形成各個(gè)節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡上的存儲(chǔ)器中都有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存網(wǎng)上其它節(jié)點(diǎn)的共享數(shù)據(jù)拷貝。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡可以插在多種總線的主板上，如VME、PCI、CompactPCI、PMC接口等。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡都占有一段內(nèi)存地址，網(wǎng)上任何計(jì)算機(jī)向本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，該數(shù)據(jù)和相應(yīng)內(nèi)存地址被廣播到網(wǎng)上所有其他網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡并存儲(chǔ)在相同的位置。 所以計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入其本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡后的，極短時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)都可以訪問(wèn)這個(gè)新數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡使用簡(jiǎn)單的讀寫(xiě)方式，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸是純硬件操作，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議，軟件上只需要幾行代碼就可完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存卡的讀、寫(xiě)操作，因此它與以太網(wǎng)等其他傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比具有更低的數(shù)據(jù)傳輸延遲、更快的傳輸速度，更簡(jiǎn)單靈活的使用操作，可以滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)快速反應(yīng)周期的要求，而采用其他網(wǎng)絡(luò)就很難滿足這種要求。 反射內(nèi)存是一種通過(guò)局域網(wǎng)在互連的計(jì)算機(jī)間提供高效的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，強(qiáng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)越來(lái)越多地采用這種技術(shù)。反射內(nèi)存實(shí)時(shí)局域網(wǎng)的概念十分簡(jiǎn)單，就是設(shè)計(jì)一種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存板，在分布系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)存至內(nèi)存的通信，并且沒(méi)有軟件開(kāi)銷(xiāo)。每臺(tái)計(jì)算機(jī)上插一塊反射內(nèi)存卡，卡上帶有雙口內(nèi)存，各層軟件既可以讀也可以寫(xiě)這些內(nèi)存，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入一臺(tái)機(jī)器的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存中后，反射內(nèi)存卡自動(dòng)地通過(guò)光纖傳輸?shù)狡渌�連在網(wǎng)絡(luò)上的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存里，通常，只需幾百納秒的時(shí)間延遲，所有的反射內(nèi)存卡上的內(nèi)存將寫(xiě)入同樣的內(nèi)容。而各成員在訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，只要訪問(wèn)本地的反射內(nèi)存卡中的內(nèi)存即可。VMIC反射內(nèi)存具有以下主要特點(diǎn)： （1）高速度和高性能 傳輸速度達(dá)到174M字節(jié)/秒。使用光纖，可以連接更多節(jié)點(diǎn)（最大到256個(gè)節(jié)點(diǎn)），具有很高的抗干擾能力。測(cè)試結(jié)果表明，從數(shù)據(jù)寫(xiě)入RAM到傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存卡上，只有不到400納秒的時(shí)延。 （2）使用方便 反射內(nèi)存卡通過(guò)向每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)提供一套相同的數(shù)據(jù)備份使得各節(jié)點(diǎn)可以并發(fā)的訪問(wèn)相同的內(nèi)容在訪問(wèn)反射內(nèi)存卡的內(nèi)存時(shí)與訪問(wèn)自身的內(nèi)存沒(méi)有差別。各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)一致性是由反射內(nèi)存卡保證，對(duì)應(yīng)用軟件是透明的。安裝簡(jiǎn)單，將反射內(nèi)存卡插在主板一個(gè)可用槽口上，再將各臺(tái)主機(jī)通過(guò)光纖網(wǎng)或扁平數(shù)據(jù)線連在一起即可。 （3）獨(dú)立于操作系統(tǒng)和處理機(jī) 反射內(nèi)存卡可以VME、PCI、PMC、Compact PCI、Multibus I等多種總線上使用，可以將ALPHA、Power PC、Macintosh、奔騰等計(jì)算機(jī)通過(guò)反射內(nèi)存卡實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，組成一個(gè)集群系統(tǒng)。 （4）確定的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間 在反射內(nèi)存卡中，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入本地的反射內(nèi)存卡板的內(nèi)存中時(shí)，就被同時(shí)傳輸?shù)狡渌�相連的計(jì)算機(jī)上，沒(méi)有軟件延遲，硬件延遲也非常小。光纖反射內(nèi)存卡在節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)只需400納秒。這種確定的時(shí)間延遲為設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)應(yīng)用提供了有效的保證。 （5）經(jīng)濟(jì)、高效 模式，即每次傳輸數(shù)據(jù)時(shí)都傳兩份，當(dāng)?shù)谝环莩鲥e(cuò)時(shí)，使用第二份。反射內(nèi)存卡的數(shù)據(jù)傳輸速率大，沒(méi)有以太網(wǎng)那樣要多層協(xié)議。其次，反射內(nèi)存卡使用簡(jiǎn)單，不需要開(kāi)發(fā)額外通訊軟件，利于提高系統(tǒng)的可靠性，也節(jié)省了軟件的開(kāi)發(fā)費(fèi)用。 基于反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制 反射內(nèi)存卡是一組雙口內(nèi)存板。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到反射內(nèi)存卡時(shí)，板上的高速邏輯會(huì)自動(dòng)將此數(shù)據(jù)連同地址送到網(wǎng)上的其它反射內(nèi)存卡板上，數(shù)據(jù)傳遞完全由硬件驅(qū)動(dòng)，不需要CPU干預(yù)，結(jié)果網(wǎng)上下一節(jié)點(diǎn)在400納秒內(nèi)就會(huì)在相同地址處有相同數(shù)據(jù)。反射內(nèi)存卡可看成是由網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)共享的單元內(nèi)存卡，不存在訪問(wèn)限制與仲裁，每個(gè)節(jié)點(diǎn)就像訪問(wèn)本地內(nèi)存一樣，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)共享。 （1）數(shù)據(jù)傳輸方式 的反射內(nèi)存卡最大可以連接256個(gè)互相獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，共享內(nèi)存的最大量可以到128M字節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)174M/秒、節(jié)點(diǎn)間距離可以到10KM。反射內(nèi)存卡支持中斷，通過(guò)中斷機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的通訊同步。 （2）使用中斷實(shí)現(xiàn)同步 VMIC反射內(nèi)存卡支持用中斷方式通知節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)被送到某節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以通過(guò)中斷告訴該節(jié)點(diǎn)。反射內(nèi)存卡提供了三個(gè)中斷，用戶(hù)可以定義這些中斷的優(yōu)先級(jí)、中斷相量及具體功能。 （3）錯(cuò)誤管理技術(shù) 反射內(nèi)存卡有錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)和報(bào)告的功能，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位的檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)。反射內(nèi)存卡提供冗余傳輸